Drahtbasierte Auftragsverfahren – WAAM mit Lichtbogen, Laser-Draht (DED-L/W) und SAAM – bauen große Volumen schnell auf. Für vieles andere sind sie das falsche Werkzeug. Hier stehen die Fälle mit Richtwert, Begründung und dem besseren Weg. Die Werte sind Richtwerte, keine harten Grenzen.
| Fall | Schwierig ab (Richtwert) | Warum | Eher geeignet |
|---|---|---|---|
| Zu klein | unter etwa 20–30 cm | Raupen sind 2–10 mm breit; der Geschwindigkeitsvorteil zählt erst bei Volumen | Laserschmelzen, Fräsen, Feinguss |
| Zu dünn, zu fein | Wände unter 4 mm, Details unter 3 mm (WAAM) | Die Raupe bestimmt die kleinste Wand | Laser-Draht ab etwa 2 mm, sonst Laserschmelzen |
| Genau ohne Nacharbeit | enger als ±1 mm, glatter als Ra 50 µm | Auftragszustand ±1–3 mm, Ra 50–100 µm | Rohling mit Aufmaß + Fräsen; sonst Fräsen aus dem Vollen |
| Innenkanäle, Hohlräume | frei geformte, enge Innengeometrie | Nicht aufbaubar und innen nicht nachzuarbeiten | Laserschmelzen, Feinguss |
| Steile Überhänge | über etwa 30–45° ohne Umlegen | Das Schmelzbad läuft weg | Mehrachsiger Aufbau, Segmentieren, Teil drehen |
| Werkstoff | nicht schweißbar; Laser-Draht bei FIT: kein Aluminium, kein Kupfer | Der Prozess ist Schweißen | Anderes Verfahren je Werkstoff |
| Wenig Materialersparnis | wenn das Frästeil aus dem Block kaum Material verliert | Der Hauptvorteil – weniger Zerspanung – entfällt | Fräsen aus Halbzeug, Schmiede- oder Gussrohling |
| Großes Volumen mit Laser-Draht | Laser-Draht: 0,2–0,4 kg/h | 50 kg Auftrag dauern 125–250 Stunden | WAAM oder SAAM |
| Viele gleiche Teile | keine belegte Zahl | Guss- und Schmiedewerkzeuge verteilen sich auf die Menge | Guss, Schmieden |
Quellen unten. Rechenbeispiele sind aus den Quellwerten abgeleitet.
Ein WAAM-Anbieter schreibt sogar, erst über 500 mm sei das Verfahren „oft der einzige wirtschaftliche Weg“ zu endkonturnaher Geometrie.
Die kleinste Wand ist eine einzelne Raupe. Bei FIT liegt sie für WAAM bei 4 mm, die Detailauflösung bei 3 mm. Ein WAAM-Anbieter empfiehlt für gute Ergebnisse Wände zwischen 5 und 40 mm. Feiner geht es mit Laser-Draht: Dort starten die Schichten bei etwa 2 mm Breite und sind 0,6 bis 1,2 mm dick.
W-DED ohne Fräsen passt nur dort, wo eine Raupenoberfläche und Millimetertoleranzen genügen. Alles andere ist ein Rohling.
Kanäle und Hohlräume lassen sich zwar grob mitaufbauen, aber ihre Oberfläche bleibt im rauen Auftragszustand und lässt sich innen nicht fräsen. Für Kühl- oder Strömungskanäle mit definierter Oberfläche reicht das nicht. Ein WAAM-Anbieter schreibt dazu: feine Details, Innenkanäle und sehr dünne Bereiche seien beim Pulverbettverfahren besser aufgehoben.
Das Schmelzbad ist flüssig. Ragt die nächste Lage zu weit über die vorige hinaus, läuft es weg oder die Raupe sackt ab. Ein WAAM-Anbieter nennt etwa 30 bis 45° als Grenze ohne Stütze. FIT baut mit WAAM 3- oder 5-achsig auf – mit Drehkipptisch oder Roboter wird das Teil so gedreht, dass wieder von oben aufgetragen wird.
Alle drei Verfahren sind Schweißprozesse. Für SAAM stehen laut FIT „prinzipiell alle schweißbaren Legierungen“ zur Verfügung. Beim Laser-Draht nennt FIT Stähle, Nickelbasis- und Titanlegierungen, Inconel und Wolfram; „Aluminium oder Kupfer können nicht verarbeitet werden“. Was sich schlecht schweißen lässt, lässt sich auch schlecht aufbauen.
Der Kern des Vorteils ist: auftragen statt wegfräsen. Bei FIT wird der Draht nahezu vollständig zum Bauteil. Das zahlt sich aus, wenn heute der größte Teil eines Blocks zerspant wird – nicht, wenn das Teil fast so groß ist wie das Halbzeug.
Laser-Draht ist genauer als WAAM, aber deutlich langsamer.
W-DED braucht kein Formwerkzeug – das ist bei Einzelteilen, Reparaturen und kleinen Serien der Vorteil. Bei vielen gleichen Teilen verteilt sich ein Guss- oder Schmiedewerkzeug auf die Menge, und die Aufbauzeit je Teil bleibt bei W-DED gleich. Eine belastbare Zahl, ab der das kippt, haben wir nicht gefunden; das hängt von Größe, Werkstoff und Werkzeugkosten ab.
Oft passt W-DED für einen Teil des Bauteils: Ein gefräster oder gegossener Grundkörper bekommt nur dort Material aufgetragen, wo es gebraucht wird. Wie das aussieht, zeigt die Hybridfertigung. Ob Ihr Bauteil passt, prüft FIT im Bauteilcheck.
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